3. Прилади для вимірювання витрат.
3.1.Трубчасті неконтактні витратоміри .
У неконтактних теплових витратомірах на базі ПТРП повністю відсутні які небудь елементи, що вносяться до потоку. Конструкція перетворювачів відрізняється , порівняльною простотою. Ці властивості забезпечують велику надійність теплових витратомірів [5, 48, 49].
Перетворювачі витратомірів конструктивно можуть бути виготовлені з трубок практично будь-якого діаметра , починаючи від десятих долей міліметра до декількох метрів. На товщину стінок труб також не накладаються ніяких обмежень. Це означає, що перетворювачі витратомірів можуть забезпечити вимірювання практично при любих тисках .
Можна вказати на наступні області застосування, в яких теплові витратоміри набули поширення і є найбільш перспективними приладами:
вимірювання витрат газів, рідин і рідких металів в діапазоні від міллілітрів в годину до декількох десятків метрів кубічних в годину при будь-якому тиску і температурах;
вимірювання витрат різних сумішей рідких і твердих речовин, рідин, газів і сипких матеріалів (наприклад, в пнемотранспорті) .
Перетворювачі неконтактних теплових витратомірів, як правило, складаються з трьох ділянок теплопроводів трубчастого типу, середній з яких містить джерело тепла (див. мал. 11,а).
Рис.16. Номограма.
Зазвичай при проектуванні і розрахунку теплових витратомірів на основі ПТРП заданими є параметри контрольованого середовища (щільність, теплоємність, теплопровідність , ступінь чистоти, температура, тиск і ін.); технічні характеристики трубопроводу (матеріал, діаметр, товщина стінки і ін.); діапазон вимірювань.
Порядок розрахунку зводиться до наступного.
1. По заданих значеннях визначається діаметр трубки перетворювача згідно (26).
2. Визначаються величини l1 і 2lq згідно виразам (19) (24). Значення l2 вибирається мінімально можливим, виходячи з конструктивних міркувань.
3. Параметри g і r визначаються з рівнянь (5) (6).
4. Оскільки можливі два режими роботи теплових расходомеров при Рн=соnst або EMBED Equation.3 , то для визначення оптимальної потужності нагріву при режимі Рн=соnst; або оптимальній різниці температур при режимі EMBED Equation.3 будується номограма (мал. 16). Значення А(0 для номограми розраховуються по формулах (85) (86). При розрахунку номограми доцільно використовувати ЕBМ.
Вибір режиму роботи проводиться залежно від поставленого конкретного завдання вимірювання витрати (вузький або широкий діапазон витрат, забезпечення підвищеної чутливості на початковій ділянці характеристики, необхідність визначення кількості середовища і т. д.).
5. Вибір параметрів ТЧЕ (типу, кількості, геометричних розмірів, способу кріплення і т. д.) проводиться залежно від необхідної величини вихідного сигналу, від величини температури і діаметру трубки ПТРП.
6. По номограмі (мал. 16) визначаються величини EMBED Equation.3 макс і EMBED Equation.3 мін при вибраному PH або величинах PHмакс і PH мін При вибраному EMBED Equation.3 . З урахуванням параметрів ТЧЕ значення EMBED Equation.3 переводяться у відповідну вихідну величину ТЧЕ.
7. Вихідні величини ТЧЕ EMBED Equation.3 умакс і EMBED Equation.3 умін. при режимі Рн=соnst або EMBED Equation.3 у при EMBED Equation.3 є початковими для розрахунку вимірювальних схем.
8. Динамічна характеристика перетворювача витрати знаходиться з виразу (101) або експериментально, а динамічна характеристика всього комплекту теплового витратоміру визначається з урахуванням динамічних характеристик перетворювача витрати, ТЧЕ і вимірювальної схеми з вторинним приладом.
Розглянемо найбільш прості, надійні і такі, що набули поширення вимірювальні схеми перетворювачів витрати з термопарними термочутливими елементами. Залежно від типу вимірювальної схеми можливі два принципово різних режиму роботи витратомірів:
потужність нагрівача постійна, вимірюється різниця температур потоку до і після нагрівача;
2) різниц...
